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Structural Health Monitoring of the Forth Road Bridge

Greta Lentini

Structural Health Monitoring of the Forth Road Bridge.

Rel. Rosario Ceravolo. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Civile, 2019

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Abstract:

Il monitoraggio strutturale è uno strumento utile per gli ingegneri al fine di controllare e verificare il comportamento di una struttura. Inoltre, esso ricopre un ruolo importante a sostegno del processo decisionale riguardante la manutenzione, l'economia e la sicurezza delle strutture. Tra le infrastrutture di trasporto di un paese i ponti in particolare modo rivestono un ruolo fondamentale, stimolando la cooperazione regionale e lo sviluppo sociale ed economico. Tuttavia, l'inevitabile processo di invecchiamento e i possibili danneggiamenti derivanti dal traffico e dalle condizioni ambientali, possono influire negativamente sull’affidabilità di queste strutture. Per questi e altri motivi, i ponti in particolare quelli con lunghe campate, necessitano di cura, attenzione e controlli costanti per essere sicuri che si comportino come da progetto. Pertanto, la manutenzione ordinaria con sole indagini visive, non è sufficiente per prevenire il rischio di cedimenti strutturali. L'installazione di sistemi di monitoraggio strutturale sui ponti a grande campata è fortemente raccomandata per garantire la sicurezza e funzionalità di queste strutture. Tuttavia, la diagnosi di funzionalità della struttura e la determinazione del grado di danno della stessa sono messe in discussione dalla affidabilità delle prestazioni strutturali e dai parametri di monitoraggio delle condizioni ambientali. L'obiettivo della tesi è quello di presentare una strategia di analisi dei dati di monitoraggio per separare gli effetti indotti dalla temperatura sulla struttura da altre condizioni di carico e valutare lo stato di salute strutturale di un ponte a grande campata. Nella tesi viene presentato il caso studio riguardante il Forth Road Bridge (FRB), un ponte sospeso a lunga campata inaugurato nel 1964. Il sistema di monitoraggio sviluppato sul FRB è stato posto in opera a seguito della scoperta di una frattura in un elemento di collegamento tra l’impalcato e la torre nel dicembre 2015. Dopo circa un anno, tutti i collegamenti sono stati sostituiti con degli appoggi scorrevoli posti alla base dell’impalcato, modificando la configurazione strutturale. Prima di tutto vengono descritti il funzionamento del sistema di monitoraggio del FRB e la tipologia di sensori impiegati al fine di fornire al lettore una conoscenza di base per la comprensione della successiva analisi dei dati. I dati analizzati, relativi alle misure di deformazione, temperatura e spostamento, sono stati raccolti da Gennaio 2016 fino a Novembre 2018. Sono presentati i risultati che mostrano la variazione di deformazione degli elementi strutturali, in particolare sono osservate le variazioni di deformazione associate alle variazioni di temperatura. I risultati consentono di controllare i valori massimi di deformazione e spostamento, di rilevare il comportamento strutturale degli elementi analizzati, di diagrammare l'andamento della deformazione rispetto all'andamento della temperatura nel tempo e infine di confrontare i due diversi schemi strutturali. Le prove a sostegno della conclusione dell'analisi sono fornite sia da metodi qualitativi che quantitativi.

Relators: Rosario Ceravolo
Academic year: 2018/19
Publication type: Electronic
Number of Pages: 115
Subjects:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Civile
Classe di laurea: New organization > Master science > LM-23 - CIVIL ENGINEERING
Ente in cotutela: University of Strathclyde Glasgow (REGNO UNITO)
Aziende collaboratrici: University of Strathclyde
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/11146
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